e-ISSN : 2715-5064

## EFEK BLENDING BAHAN BAKAR TERBARUKAN BUTANOL 5% PADA PERTAMAX TERHADAP PERFORMA MESIN BENSIN EFI 150 CC
Sigit Setijo Budi 1* , Firman Lukman Sanjaya 2 , Faqih Fatkhurrozak 3 , Syarifudin 4 , Agus Hut Riyono 5 1*,2,3,4,5 Teknik Mesin Politeknik Harapan Bersama 1*,2,3,4,5 Jl. Mataram No 9 Pesurungn Lor, Mergadana, Kota Tegal email: 1* seti08405@gmail.com, 2 sanjaya.firman51@gmail.com , 3 faqihyani14@gmail.com, 4 masudinsyarif88@gmail.com , 5 agushutriyono01@gmail.com
Abstract Butanol  is  an  alternative  energy  that  is  being developed  to  overcome  the  energy  crisis.  This  is  because  butanol has a high Octane number and oxygen content so it can optimize engine  performance.  This  research  was  carried  out  to  determine the  impact  of  adding  butanol  to  Pertamax  on  gasoline  engine performance. The engine used is a 150 cc EFI petrol engine. The fuel  uses  Pertamax  with  butanol  additive.  Testing  uses  speed variations  of  1000  –  3000  rpm.  Test  results:  The  performance  of the 150 cc EFI petrol engine using the Pertamax-butanol mixture (P95B5)  has  increased  compared  to  using  pure  Pertamax  fuel (P100).  This  can  be  seen  from  the  increase  in  torque  and  power with Pertamax-butanol fuel (P95B5) of 3.57 N.m and 1.12 kW, the highest increase at rpm 3000. Engine fuel consumption decreased when butanol was added compared to pure Pertamax (P100). The lowest fuel consumption occurred with Pertamax-butanol (P95B5) fuel at 0.21 ml/s when the engine speed was 100 rpm. Meanwhile, the highest fuel consumption occurred in Pertamax fuel (P100) at 0.62 ml/s when the engine speed was 3000 rpm.
Abstrak  -  Butanol  merupakan  salah  satu  alternative  energy  yang sedang  dikembangkan  untuk  mengatasi  krisis  energi.    Hal  ini karena butanol memiliki Octane number dan kandungan oksigen yang  tinggi  sehingga  dapat  mengoptimalkan  performa  mesin. Penetilian ini  dilakukan untuk mengetahui dampak penambahan butanool  pada  pertamax  terhadap  performa  mesin  bensin.  Mesin yang  digunakan  mesin  bensin    EFI  150    cc.  Bahan  bakar menggunakan  pertamax  dengan  aditif  butanol.    Pengujian menggunakan  variasi  kecepatan  1000  –  3000  rpm.  Hasil  uji Performa  mesin  bensin  EFI  150  cc  dengan  bahan  bakar campuran  pertamax-butanol  (P95B5)  mengalami  kenaikan dibandingkan dengan menggunakan bahan bakar pertamax murni (P100).  Hal  ini  terlihat  dari  meningkatnya  torsi  dan  daya  pada bahan bakar pertamax-butanol (P95B5) sebesar 3,57 N.m dan 1,12 k.W peningkatan tertinggi pada rpm 3000.  Konsumsi bahan bakar mesin mengalami penurunan  saat  butanol  ditambahkan dibandingkan  dengan  pertamax  murni  (P100).  Konsumsi  bahan bakar  terendah  terjadi  pada  bahan  bakar  pertamax-butanol (P95B5)  sebesar  0,21  ml/dt  pada  saat  putaran  mesin  100  rpm. Sedangkan  konsumsi  bahan  bakar  tertinggi  terjadi  pada  bahan bakar pertamax (P100) sebesar 0,62 ml/dt pada saat putaran mesin 3000 rpm.
Kata Kunci : Butanol, pertamax, performa, mesin bensin
I. PENDAHULUAN
Krisis bahan bakar merupakan masalah yang sedang menjadi fokus  pemerintah  untuk  diselesaikan.  Salah  satu  solusinya adalah penggunaan alternatvie energy yang dapat diperbaharui. Penambahan alkohol pada gasoline adalah salah
satu  bentuk  proses  peralihan  bahan  bakar  fosil  pada alternative  energy untuk  mengatasi  krisis  bahan  bakar  [1]. Pengujian  dilakukan  dengan  mempertimbangkan  performa dan  emisi  gas  buang  mesin  bensin  dengan  menggunanakan gasoline yang  dicampur  alkohol.  Alkohol  yang  sedang dikembangkan adalah butanol [2].
Butanol merupakan alkohol dengan bahan dasar nabati seperti buah  naga  dan  ganggang.  Bahan  baku  tersebut  tidak mengganggu  pasokan  pangan  dan  termasuk  banyak  di Indonesia  [3].  Selain  itu,  butanol  juga  memiliki octane number lebih  tinggi  dibanding gasoline sehingga  terjadi peningkatan octane number pada campuran bahan bakar. Hal ini mengoptimalkan torsi mesin karena semakin tinggi octane number semakin  besar  kemampuan  bahan  bakar  menerima tekanan  piston  sehingga  ledakan  yang  terjadi  pun  meningkat dan  torsi  mesin  meningkat  [4].  Oksigen  pada  butanol membantu  memperbaiki  oksidasi  dalam  ruang  bakar.  Proses oksidasi  berperan  dalam  pelepasan  energi  panas  dalam pembakaran.  Semakin  baik  oksidasi  dalam  silinder  semakin baik  energi  panas  yang  dihasilkan.  Panas  yang  dilepaskan bereaksi  mendorong  pison  saat  langkah  usaha  dan meningkatkan  daya  mesin  [5].  Tingginya  panas  laten penguapan  pada  butanol  salah  satu  yang  menonjol  dan menjadi  alasan  butanol  menjadi  pilihan  yang  baik.  Hal  ini meningkatkan  proses  penguapan  campuran  bahan  bakar  saat di  injeksikan  kedalam  silinder.  Penguapan  yang  baik menyebarkan  campuran  bahan  bakar  pada  seluruh  ruang bakar  dan  proses  perambakan  nyala  api  semakin  meningkat dan  merata  sehingga  campuran  bahan  bakar  dalam  silinder seluruhnya terbakar dengan optimpal. Proses ini menghasilkan energi panas dan meningkatkan daya mesin [6] [7].
Penambahan butanol pada pertamax di uji pada mesin bensin untuk  mengetahui  dampaknya  terhadap  performa.  Dengan pengujian  tersebut  diharapkan  butanol  menjadi  salah  satu alternative energy untuk mengurangi krisis bahan bakar tanpa menurunkan performa mesin.

## II.PENELITIAN YANG TERKAIT
Tahun  2022  dilakukan  penelitian  penambahan  butanol  pada mesin  bensin  transmisi  otmatis  110  cc.  Pengujian menggunakan variasi kecepatan 3000 – 9000 rpm dengan 7%,
*) penulis korespondensi : Sigit Setijo Budi Email: seti08405@gmail.com
e-ISSN : 2715-5064
12% dan 18% butanol yang dicampurkan pada gasoline . Hasil pengujian  menghasilkan  daya  dan  efsien  termal  tertinggi sebesar  8,3  kW  dan  923,96  kPa  pada  kecepatan  8000  rpm dengan penambahan butanol 18%. Torsi mesin dan MEP juga meningkat  dengan  nilai  tertinggi  8  N.m  923,95  kPa  pada keccepatan  8000  rpm  dengan  penambahan  butanol  18%. Namun, konsumsi spesifik bahan bakar mengalami penurunan tertinggi  terjadi  pada  kecepatan  8000  rpm  dengan penambahan  butanol  18%  sebesar  0,35  kg/kWh.  Hal  ini karena kandungan oksigen butanol tinggi dibanding gasoline . Oksigen  butanol  meningkatkan  kandungan  oksigen  dalam silinder  dan  proses  pembakaran  lebih  sempurna  sehingga performa  mesin  meningkat  dengan  penggunaan  bahan  bakar yang minimum [8]. Syarifudin, dkk., (2019) [9] juga meneliti penggunaan  butanol dengan pada mesin  diesel. Penambahan butanol  meningakatkan  daya  dan  torsi  mesin.  Hal  ini  karena Octane number butanol tinggi sehingga saat dicampur octane number bahan  bakar  juga  meningkat  dan  membantu meningkatkan gaya tahan saat piston melakukan tekanan pada langkah kompresi. Semakin tinggi tekanan yang dapat ditahan bahan  bakar  semakin  tinggi  langkah  piston  dan  campuran bahan  bakar  dan  udara  terkompresi  meningkat  sehingga ledakan lebih besar dan gaya dorong pada piston lebih tinggi. Hal  ini menghasilkan  torsi  mesin  yang  tinggi  pula  [10];  [11] [12]; [13].

## III. METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  menggunakan  mesin  bensin  EFI  150cc. Kecepatan mesin yang digunakan dalam pengujian 1000 rpm, 2000  rpm  dan  3000  rpm.  Mesin  bensin  terhubung  dengan dynotest  untuk  mengukur  performa  mesin.  Adapun  gambar mesin  ditunjukan  pada  Gambar  1.  dan  spesifikasi  mesin dipaparkan pada tabel 1.
Gambar 1. Mesin bensin EFI 150 cc yang terhubung dengan dynotest.
Tabel 1. Spesifikasi Mesin
Bahan  bakar  yanf  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah pertamax  dan  alkohol  butanol.  Butanol  yang  digunakan adalah  90%  PA  (Pro  Analist).  Persentase  butanol  pada campuran pertamax adalah 5% (P95B5)  dengan total volume 100 ml. Adapun sifat fisik ditunjukan pada Tabel 2.
Tabel 2. Sifat Fisik Bahan bakar [12]; [13]
Pada  proses  pengujian  penting  dalam  setting  alat  ukur  dan mesin.  Setting  mesin  dalam  kondisi  prima.  Oleh  karena  itu sebelum  melakukan  pengujian  mesin  bensin  dilakukan  tune up  terlebih  dahulu.  Alat  ukur  juga  dikalibrasi  dan  pastikan sesuai  dengan  standar.  Langkah  awal,  pertamax  dan  butanol dicampur  dan  diaduk  menggunakan mixer agar  bahan  bakar tercampur  merata  dan  homogen.  Mesin  bensin  dinyalan  dan setting  pada kecepatan 1000. 2000 dan 3000 rpm. Campuran bahan  bakar  dimasukan  kedalam  bureet  dan  didorong  oleh fuel  pump menuju  injektor  dan  semprotkan  agar  masuk silinder dalam bentuk kabut saat bertabrakan dengan udara di intake  manifold . Output mesin  disambungkan  dengan dynotest untuk  mengukur  beban  yang  diterima  mesin  dan dimunculkan  pada  display dynotest .  Konsumsi  bahan  bakar diukur  menggunakan burret dan  dihitung  waktu  habis  bahan bakar  selama  proses  uji  menggunakan stopwatch .  Skema setting mesin ditunjukan pada gambar 2.
Gambar 2. Set up mesin uji Keterangan : 1. Mixer 2. saluran bahan bakar 3. fuel pump 4. injector 5. intake 6. engine 7. busi 8. exhaust 9. termokople 10. display termokople 11. tachometer 12. display dynotest 13. katup pembebanan 14. input pendinginan 15. output pendingin 16.
pompa pendingin
e-ISSN : 2715-5064

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Torsi Mesin
Pengujian  torsi  mesin  menggunakan  butanol  5%  (P95B5) yang dicampur pada pertamax. Kecepatan mesin divariasikan dari  1000  –  3000  rpm.  Secara  umum,  pengujian  torsi menggunakan  pertamax  dan  campuran  pertamax-butanol mengalami  peningkatan  seiring  kenaikan  putaran  mesin (rpm).  Penggunaan  bahan  bakar  pertamax-butanol  (P95B5), menghasilkan  torsi  mesin  lebih  tinggi  dibandingkan  bahan bakar  pertamax  murni  (P100).  Torsi  tertinggi  terjadi  pada bahan bakar pertamax-butanol (P95B5) sebesar 3,57 N.m saat putaran  mesin  3000  rpm.  Sedangkan  torsi  terendah  terjadi pada  bahan  bakar  pertamax  murni  (P100)  sebesar  3,07  N.m saat  putaran  mesin  1000  rpm.  Peningkatan  torsi  disebabkan karena  butanol  memiliki  angka  oktan  yang  tinggi dibandingkan  dengan  pertamax  sehingga  tekanan  dalam silinder meningkat dan ledakan yang dihasilkan sesaat setelah kompresi  meningkat  sehingga  torsi  mesin  meningkat  [11] [12]. Gambar 3 menunjukan hasil uji torsi mesin.
1000 2000 3000 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 To rsi ( N.m) Putaran Mesin (Rpm) P100 P95B5
Gambar 3. Torsi mesin bensin berbahan bakar pertamax dan pertamax-butanol.

## B. Daya mesin
Pengujian  ini  dilakukan  dengan  variasi  putaran  mesin  1000 rpm,  2000  rpm  dan  3000  rpm.  Daya  mesin  hasil  pengujian dibandingkan  antara  penggunaan  pertamax  murni  (P100) dengan  pertamax-butanol  (P95B5).  Secara  umum,  pengujian daya  menggunakan  bahan  bakar  pertamax  dan  campuran pertamax-butanol  mengalami  peningkatan  seiring  kenaikan putaran  mesin  (rpm).  Penggunaan  bahan  bakar  pertamax- butanol  (P95B5) menghasilkan  daya  mesin  yang  lebih  tinggi dibandingkan  dengan  bahan  bakar  pertamax  murni  (P100). Daya  tertinggi  terjadi  pada  bahan  bakar  pertamax-butanol (P95B5) sebesar 1,12 kW pada saat putaran mesin 3000 rpm. Sedangkan  daya  terendah  terjadi  pada  bahan  bakar  pertamax murni  (P100)  sebesar  0,32  kW  pada  saat  putaran  mesin  100 rpm.  Peningkatan  daya  disebabkan  tingginya  oksigen  pada butanol  yang  tinggi  dibanding  pertamax.  Oksigen  dalam proses  pembakaran  berperan  merambatkan  nyala  api. Penambahan  butanol  meningkatkan  kandungan  oksigen dalam silinder sehingga perambatan nyala api meningkat  dan bahan  bakar  terbakar  lebih  optimal.  Hal  ini  menghasilkan daya  mesin  lebih  tinggi  [6]  [13].  Hasil  uji  daya  mesin ditunjukan pada Gambar 4.
1000 2000 3000 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 Daya (k.W) Putaran Mesin (Rpm) P100 P95B5
Gambar 4. Daya mesin bensin berbahan bakar pertamax dan pertamax-butanol.

## C. Konsumsi Bahan Bakar
Konsumsi  bahan  bakar  digunakan  untuk  mengukur  volme bahan bakar yang habis dalam satuan waktu proses pengujian. Secara umum, pengujian konsumsi bahan bakar menggunakan  bahan  bakar  pertamax  dan  pertamax-butanol mengalami  peningkatan  seiring  kenaikan  putaran  mesin (rpm).  Penggunaan  bahan  bakar  pertamax-butanol  (P95B5), menghasilkan  konsumsi  bahan  bakar  mesin  lebih  rendah dibandingkan  dengan  bahan  bakar  pertamax  murni  (P100). Konsumsi  bahan  bakar  terendah  terjadi  pada  bahan  bakar pertamax-butanol  (P95B5)  sebesar  0,21  ml/dt  pada  saat putaran  mesin  1000  rpm.  Sedangkan  konsumsi  bahan  bakar tertinggi  terjadi  pada  bahan  bakar  pertamax  (P100)  sebesar 0,62  ml/dt  pada  saat  putaran  mesin  3000  rpm.  Penambahan butanol  pada  pertamax  menurunkan  konsumsi  bahan  bakar. Hal  ini karena butanol memiliki  panas laten penguapan yang tinggi  sehingga  campuran  bahan  bakar  dapat  menguap  lebih baik.  Penguapan  dalam  silinder  dapat  meningkatkan  rambat nyala api sehingga bahan bakar terbakar seluruhnya dan tidak ada sisa bahan bakar yang terbuang sia sia  [14] [15]. Hasil uji konsumsi bahan bakar ditunjukan pada gambar 5.
1000 2000 3000 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 Konsu msi Bah an Bakar (m l/dt) Putaran Mesin (rpm) P100 P95B5
Gambar 5. Konsumsi bahan bakar mesin bensin berbahan bakar pertamax dan pertamax-butanol
e-ISSN : 2715-5064

## V.KESIMPULAN
Butanol merupakan salah satu bentuk alternative energy yang sedang dikembangkan untuk mengatasi krisis energi. Butanol diuji  dengan  dicampurkan  pada  pertamax  untuk  mengetahui dampaknya  terhadap  performa  emsin.  Hasil  uji  Performa mesin  bensin  EFI  150  cc  dengan  bahan  bakar  campuran pertamax-butanol (P95B5) mengalami kenaikan dibandingkan dengan  menggunakan  bahan  bakar  pertamax  murni  (P100). Hal  ini terlihat  dari  meningkatnya  torsi  dan daya pada bahan bakar  pertamax-butanol  (P95B5)  sebesar  3,57  N.m  dan  1,12 k.W  peningkatan  tertinggi  pada  rpm  3000,  sedangkan  torsi dan daya  terendah terjadi pada bahan bakar pertamax murni (P100)  sebesar  3,07  N.m    dan  0,32  k.W  pada  1000  rpm. Penggunaan bahan bakar pertamax-butanol (P95B5), menghasilkan  konsumsi  bahan  bakar  mesin  lebih  rendah dibandingkan  dengan  bahan  bakar  pertamax  murni  (P100). Konsumsi  bahan  bakar  terendah  terjadi  pada  bahan  bakar pertamax-butanol  (P95B5)  sebesar  0,21  ml/dt  pada  saat putaran  mesin  100  rpm.  Sedangkan  konsumsi  bahan  bakar tertinggi  terjadi  pada  bahan  bakar  pertamax  (P100)  sebesar 0,62 ml/dt pada saat putaran mesin 3000 rpm.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan  terima  kasih  diucapkan  kepada  Politeknik  Harapan Bersama  khususnya  Pusat  Penelitian  dan  Pengabdian Masyarakat  yang  telah  mendukung  dan  membantu  penelitian ini.
3 DAFTAR PUSTAKA
[1] H. C. Zhao, S. B. Wang, T. Z. Yu, and P. Sun, “Study on
combustion  and  emissions  characteristics  of  acetone-butanol- Ethanol(ABE)/gasoline premixed fuel in CISI engines,” Case  Stud.
Therm.  Eng. ,  vol.  51,  no.  September,  p.  103591,  2023,  doi: 10.1016/j.csite.2023.103591.
[2] F.  L.  Sanjaya,  M.  K.  Usman,  F.  Fatkhurrozak,  S.
Syarifudin, and A. B. Hendrawan, “Efek Pencampuran Butanol dan Diethyl Ether (DEE) Pada Pertalite Terhadap Torsi, Daya dan Brake Spesific Fuel Consumpsion Mesin Bensin 160cc,” Infotekmesin , vol.
14, no. 2, pp. 280–284, 2023, doi: 10.35970/infotekmesin.v14i2.1906. [3]
F.  L.  Sanjaya,  S.  Syarifudin,  and  F.  Fatkhurrozak,  “Efek
Penambahan  Butanol  Terhadap  Emisi  dan  Temperatur  Gas  Buang Mesin Bensin EFI Menggunakan EGR,” Infotekmesin , vol. 13, no. 1, pp. 8–12, 2022, doi: 10.35970/infotekmesin.v13i1.677.
[4] Z.  Tian,  X.  Zhen,  Y.  Wang,  D.  Liu,  and  X.  Li,
“Combustion  and  emission  characteristics  of  n-butanol-gasoline blends  in  SI  direct  injection  gasoline  engine,” Renew.  Energy ,  vol. 146, pp. 267–279, 2020, doi: 10.1016/j.renene.2019.06.041.
[5] I.  E.  Yousif  and  A.  M.  Saleh,  “Butanol-gasoline  blends impact on performance and exhaust emissions of a four stroke spark ignition  engine,” Case  Stud.  Therm.  Eng. ,  vol.  41,  no.  September 2022, p. 102612, 2023, doi: 10.1016/j.csite.2022.102612.
[6] A.  Verma,  N.  S.  Dugala,  and  S.  Singh,  “Experimental investigations  on  the  performance  of  SI  engine  with  Ethanol- Premium  gasoline  blends,” Mater.  Today  Proc. ,  vol.  48,  no.  xxxx, pp. 1224–1231, 2021, doi: 10.1016/j.matpr.2021.08.255.
[7] F.  L.  Sanjaya,  Syaiful,  and  D.  N.  Sinaga,  “Effect  of
Premium-Butanol  Blends  on  Fuel  Consumption  and  Emissions  on Gasoline Engine with Cold EGR System,” J. Phys.  Conf.  Ser. ,  vol.
1373, no. 1, pp. 11–17, 2019, doi: 10.1088/1742-
6596/1373/1/012019.
[8] G.  Setyono,  D.  Khusna, N.  Kholili,  L.  P.  Sanjaya,  and  F. G. A. Putra, “Effect of Butanol-Gasoline Blend Toward Performance Matic-Transmission  Applied  in  Single  Cylinder  Capacity  Engine,” Infotekmesin , vol. 14, no. 1, pp. 28–34, 2023, doi:
10.35970/infotekmesin.v14i1.1629.
[9] S.  Syarifudin  and  S.  Syaiful,  “Pengaruh  Penggunaan Energi Terbarukan Butanol Terhadap Penurunan Emisi Jelaga Mesin Diesel Injeksi Langsung Berbahan Bakar Biodiesel Campuran Solar Dan  Jatropa,” Infotekmesin ,  vol.  10,  no.  1,  pp.  18–22,  2019,  doi: 10.35970/infotekmesin.v10i1.20.
[10] Z.  Guo et  al. ,  “Experimental  study  on  combustion  and emissions of an SI engine with gasoline port injection and acetone- butanol-ethanol  (ABE)  direct  injection,” Fuel ,  vol.  284,  no.  July 2020, p. 119037, 2021, doi: 10.1016/j.fuel.2020.119037.
[11] G. Setyono, D. Khusna, N. Kholili, L. Putra Sanjaya, and F. G. Argil Putra, “Investigation of Exhaust Emissions Combustion Characteristics in Single Spark Ignition-Engine Matic with Butanol- Gasoline Mixture,” Infotekmesin , vol. 14, no. 2, pp. 273–279, 2023, doi: 10.35970/infotekmesin.v14i2.1903.
[12] E.  Yohana  and  F.  Fatkhurrozak,  “Korelasi  Konsentrasi
Etanol  5  %  Pada  Bahan  Bakar  Gasolin  Terhadap  Performa  ,  dan Emisi  Gas  Buang  Mesin  Bensin  150cc,”  vol.  14,  no.  01,  pp.  149– 154, 2023, doi: 10.35970/infotekmesin.v14i1.1737.
[13] Syarifudin,  F.  Fatkhurrozak,  F.  L.  Sanjaya,  E.  Yohana, Syaiful, and A. Wibowo, “The Effect of Ethanol on Brake Torque, Brake Specific Fuel Consumption, Smoke Opacity, and Exhaust Gas Temperature of Diesel Engine 4JB1 Fueled by Diesel-Jatropha Oil,” Automot.  Exp. ,  vol.  5,  no.  2,  pp.  230–237,  2022,  doi: 10.31603/ae.6447.
[14] M.  Z.  Işık,  H.  Bayındır,  B.  İscan,  and  H.  Aydın,  “The effect  of  n-butanol  additive  on  low  load  combustion,  performance and emissions of biodiesel-diesel blend in a heavy duty diesel power generator,” J.  Energy  Inst. ,  vol.  90,  no.  2,  pp.  174–184,  2017,  doi: 10.1016/j.joei.2016.02.006.
[15] F.  L.  Sanjaya,  S.  Syaiful,  and  S.  Syarifudin,  “Brake spesific  fuel  consumption,  brake  thermal  efficiensy,  dan  emisi  gas buang  mesin  bensin  EFI  dengan  sistem  EGR  berbahan  bakar premium dan butanol,” Turbo  J. Progr. Stud. Tek. Mesin , vol. 9, no. 2, pp. 170–176, 2020, doi: 10.24127/trb.v9i2.1178.